CN111672627B - 电磁叠加除尘除湿管及蜂窝管式电磁叠加除尘除湿装置 - Google Patents

电磁叠加除尘除湿管及蜂窝管式电磁叠加除尘除湿装置 Download PDF

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Abstract

电磁叠加除尘除湿管及蜂窝管式电磁叠加除尘除湿装置，电磁叠加除尘除湿管包括作为阳极的沉淀极管和穿设在沉淀极管中并与沉淀极管同轴设置的阴极电晕线，所述的阴极电晕线具有中空的管状空腔，该管状空腔沿阴极电晕线的长度方向贯通设置，在管状空腔内穿设有通入电流以形成磁场的通电导线。蜂窝管式电磁叠加除尘除湿装置包括壳体和设置在壳体内的多个所述的除尘除湿管，多个除尘除湿管相互平行的设置在壳体内组成蜂窝状的除尘管束。与外部增设磁场发生装置的方式相比基本不会增大体积，不会对相邻沉淀极管内部磁场产生干扰，可实现沉淀极管大规模集中布置，利用工业化推广使用。

Description

电磁叠加除尘除湿管及蜂窝管式电磁叠加除尘除湿装置
技术领域
本发明涉及一种管式电除尘除湿装置，具体地说是一种电磁叠加除尘除湿管及蜂窝管式电磁叠加除尘除湿装置。
背景技术
随着国家对于大气的治理越来越重视，工业废气的排放标准也在不断提高，但是目前众多的砖瓦窑厂、建材厂等企业由于设备、资金等原因在生产过程中产生的废气无法达到国家规定的最新标准，被要求停产整改。在工业废气中，细微颗粒物，尤其是烟气湿法脱硫后混合在水蒸气内的溶解性盐、凝胶粉尘、微尘等是废气处理的难题，也是雾霾的主要成分。
管式电除尘装置是一种用于脱除气体中细微颗粒的除尘设备，其具有沉淀极管和套设在沉淀极管内的电晕线，其中沉淀极管为阳极，电晕线为阴极。利用高压静电装置对电晕线施加负的高压电，从而在电晕线和沉淀极管之间形成不均匀的高压静电场并且两个电极同轴布置，阴极电晕线在直流高电压的作用下，将其周围气体电离，当含有水雾、粉尘及其它污染物的烟气进入沉淀极管时，由于离子的碰撞和扩散，水雾、粉尘和污染物荷电，荷电的粒子（负电性粒子）从阴极线源源不断地向沉淀极管内壁做定向运动从而形成电晕电流。然后在电场力的作用下迅速抵达沉淀极管的内壁并同时释放出电荷，水雾在沉淀极管内壁形成液膜，液膜、粉尘和污染物在重力作用下流到电磁除湿除尘装置下部的集液槽中集中处理，从而达到捕集烟气中雾滴、粉尘和其它污染物的目的。
为了提高除尘效果并降低除尘器运行功耗，有技术提出在除尘器内引入磁场，通过磁场作用延长细微颗粒在除尘器内的停留时间。由于除尘器内部空间限制，现有技术中在除尘器内引入磁场的方法都是在含粉尘气流流动通道的外围设置永磁体或电磁装置等磁场发生装置，如CN105583079A、CN108465559A。在这种结构中，磁场发生装置在其中心的除尘管等气流通道内形成磁场的同时，在其外围同样会产生磁场。对于单个除尘管的除尘器影响不大，当时如果采用多除尘管集束的形式，相邻除尘管的磁场发生装置形成的磁场就会相互干扰，影响电磁除尘效果。因此，这种磁场发生装置安装结构不利于除尘管束的集成化设置。另外，考虑到外部设置的磁场发生装置需要设置壳体保护等问题，也会导致单个除尘管体积较大。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有管式电除尘管设置磁场发生装置导致体积过大，不利于大规模集成设置的问题，提供一种电磁叠加除尘除湿管及蜂窝管式电磁叠加除尘除湿装置。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种电磁叠加除尘除湿管，包括作为阳极的沉淀极管和穿设在沉淀极管中并与沉淀极管同轴设置的阴极电晕线，所述的阴极电晕线具有中空的管状空腔，该管状空腔沿阴极电晕线的长度方向贯通设置，在管状空腔内穿设有通入电流以形成磁场的通电导线。
所述的阴极电晕线通过电绝缘的支承件固定在沉淀极管的中心。
所述的通电导线与直流电源电连接，采用绝缘封胶导线，以在通电导线内形成恒定的电流。
所述的通电导线与阴极电晕线管状空腔的内壁之间设有绝缘层。
所述的阴极电晕线为非铁磁导电防腐材料，而所述的沉淀管为导电的铁磁防腐材料。
一种蜂窝管式电磁叠加除尘除湿装置，包括壳体和设置在壳体内的多个所述的除尘除湿管，所述多个除尘除湿管相互平行的设置在壳体内组成蜂窝状的除尘管束。
所述的除尘管束设置在两个管板之间，除尘管束中的各个除尘除湿管均与管板上对应的管接口连通。
所述的除尘管束竖向设置，在除尘管束的上方设有喷淋冲洗装置。
所述除尘管束的两端分别与壳体内的进气腔和出气腔连通，除尘管束与进气腔连通的一端设有用于切换除尘管束中与进气腔连通的除尘管的气流切换装置。
本发明的有益效果是：采用一根同轴穿设在中空阴极电晕线内的通电导线实现沉淀极管内部磁场，与外部增设磁场发生装置的方式相比，通电导线不但直径较小，而且包裹在阴极电晕线内部，无需另外设置壳体等保护，基本不会增大体积。并且，内部通电导线产生的磁场从沉淀极管的中心开始，由内向外磁场强度逐步减弱，通过控制通电导线的电流大小，基本不会对相邻其他沉淀极管内部磁场产生干扰，可实现沉淀极管大规模集中布置，从而形成蜂窝式电磁叠加除尘装置，利用工业化推广使用。
附图说明
图1是本发明一个电磁叠加除尘除湿管的结构示意图。
图2是图1电磁叠加除尘除湿管的俯视图。
图3是通电导线产生磁场的示意图。
图4是本发明电场叠加磁场的除尘原理示意图。
图5是本发明蜂窝式电磁叠加除尘除湿装置的结构示意图。
图6是蜂窝式电磁叠加除尘除湿装置中电磁叠加除尘除湿管的分布示意图。
图中标记：1、除尘除湿管，2、沉淀极管，3、阴极电晕线，4、管状空腔，5、励磁通电导线，6、壳体，7、管板，8、管接口，9、进气腔，10、出气腔。
具体实施方式
以下结合附图具体说明本发明的实施方式。
如图1和2所示，本发明的电磁叠加除尘除湿管包括作为阳极的沉淀极管2和穿设在沉淀极管2中并与沉淀极管2同轴设置的阴极电晕线3。沉淀极管2和阴极电晕线3的具体设置方式、参数等均可参照现有管式电除尘装置。本发明为了在沉淀极管2内引入磁场，将所述的阴极电晕线3设置为具有中空管状空腔4的空心结构。该管状空腔4沿阴极电晕线3的长度方向贯通设置，在管状空腔4内穿设有通入电流以形成磁场的通电导线5。阴极电晕线3应该采用非铁磁材料制成，最好为非铁磁导电防腐材料，避免由于阴极电晕线形成磁屏蔽作用而影响通电导线5在沉淀极管2内形成磁场。
阴极电晕线3内部管状空腔4需要大于通电导线5的直径，所述的通电导线5与阴极电晕线3管状空腔4的内壁之间设有绝缘层，例如在通电导线表面喷涂树脂绝缘材料、包覆绝缘皮或者在两者之间填充绝缘材料。
所述的阴极电晕线3可通过任何可行的电绝缘的支承件固定在沉淀极管2的中心。例如位于沉淀极管2两端或中间的杆状的支承件，或者将用于安装固定沉淀极管2的管板作为支承件。
所述的通电导线5采用绝缘封胶导线与直流电源电连接，其连接线路走线可与阴极电晕线3的电源连接线一同走线，具体方式可参考现有管式电除尘装置。通过直流电源在通电导线5内形成恒定的电流，从而使沉淀极管2内部形成如图3所示相对恒定的磁场，图中箭头方向为电流方向，点和叉符号表示磁力线方向。
如图4所示，在电磁迭加的复合场中，当含有水雾、粉尘及其它污染物的烟气通过阴极电晕线3和接地的沉淀极管2之间高压电场时，由于离子的碰撞和扩散，水雾、粉尘和污染物荷电。荷电的粒子（负电性粒子）受到的电场力方向始终从阴极电晕线指向沉淀极管2。而荷电粒子在磁场中受到的洛伦兹力方向与荷电粒子运动方向垂直，根据受力分析无论粒子速度和速度方向怎么变化，其合力总是为偏向收尘极，最终带电的粉尘会附着在收尘极上。
由于通电导线5形成磁场的磁力线为周向围绕通电导线5，荷电粒子在电场和磁场的叠加下做圆周运动。与电除尘管中荷电粒子直接从一端流向另一端的方式相比，电磁叠加除尘除湿管中荷电粒子所做的螺旋圆周运动路径更长，能够更长时间的停留在电磁迭加复合场中，并且这种螺旋圆周运动增加了粒子之间的碰撞，更利于粒子荷电，从而能够明显提高除尘效果。
如图5和6所示，本发明的蜂窝管式电磁叠加除尘除湿装置包括壳体6和设置在壳体6内的多个以上所述的除尘除湿管1，所述多个除尘除湿管1相互平行的设置在壳体1内组成蜂窝状的除尘管束。除尘除湿管1内部为含粉尘气流的流通通道，除尘除湿管1之间不供气流流通，因此可用材料填充除尘管束中各除尘除湿管1之间的空隙同时将各除尘除湿管1连为一体。也可以采用如图5和6所示的方式，将除尘管束设置在两个管板7之间，除尘管束中的各个除尘除湿管1均与管板7上对应的管接口8连通，各除尘除湿管1之间的空隙则由于管板7的阻挡而封闭。
所述除尘管束的两端分别与壳体1内的进气腔9和出气腔10连通，含粉尘等微粒的气流从进气腔9经沉淀极管2流至出气腔10，在此过程中，粉尘等微粒由于电场和磁场叠加作用吸附至沉淀极管2内壁，部分较重的水雾等微粒聚集后会在重力作用下沿沉淀极管2内壁下落。当除尘除湿装置工作一定时间后，沉淀极管2内壁会逐渐附着粉尘等微粒而影响除尘效果，为了清除附着的粉尘等微粒，可将除尘管束竖向设置，在除尘管束的上方设置喷淋冲洗装置，通过喷淋液体冲洗附着物。
为了保持连续不间断除尘作业，可将除尘管束中的除尘除湿管分为多组，并在除尘管束与进气腔9连通的一端设置用于切换除尘管束中与进气腔连通的除尘除湿管的气流切换装置，例如带有开口的旋转闸板，与管路配合连接的换向阀等。利用气流切换装置可将需要清洗的一组除尘除湿管与进气腔9断开进行清洗，其余除尘除湿管则与进气腔9连通除尘，当该组除尘除湿管清洗完毕后，则通过气流切换装置断开下一组除尘除湿管与进气腔9的连接，清洗过的上一组除尘除湿管则重新连接进气腔9进行除尘，如此循环保证了整个装置的不停机运行。

Claims (6)

1.一种电磁叠加除尘除湿管，包括作为阳极的沉淀极管（2）和穿设在沉淀极管（2）中并与沉淀极管（2）同轴设置的阴极电晕线（3），其特征在于：所述的阴极电晕线（3）具有中空的管状空腔（4），该管状空腔（4）沿阴极电晕线（3）的长度方向贯通设置，在管状空腔（4）内穿设有通入电流以形成磁场的通电导线（5）；所述的通电导线（5）与直流电源电连接，以在通电导线（5）内形成恒定的电流；所述的通电导线（5）与阴极电晕线（3）管状空腔（4）的内壁之间设有绝缘层；所述的阴极电晕线（3）为非铁磁导电材料，所述的沉淀管为导电的铁磁防腐材料。
2.如权利要求1所述的一种电磁叠加除尘除湿管，其特征在于：所述的阴极电晕线（3）通过电绝缘的支承件固定在沉淀极管（2）的中心。
3.一种蜂窝管式电磁叠加除尘除湿装置，其特征在于：包括壳体（6）和设置在壳体（6）内的多个如权利要求1—2任一项所述的除尘除湿管（1），所述多个除尘除湿管（1）相互平行的设置在壳体（6 ）内组成蜂窝状的除尘管束。
4.如权利要求3所述的一种蜂窝管式电磁叠加除尘除湿装置，其特征在于：所述的除尘管束设置在两个管板（7）之间，除尘管束中的各个除尘除湿管（1）均与管板（7）上对应的管接口（8）连通。
5.如权利要求3所述的一种蜂窝管式电磁叠加除尘除湿装置，其特征在于：所述的除尘管束竖向设置，在除尘管束的上方设有喷淋冲洗装置。
6.如权利要求3所述的一种蜂窝管式电磁叠加除尘除湿装置，其特征在于：所述除尘管束的两端分别与壳体（6 ）内的进气腔（9）和出气腔（10）连通，除尘管束与进气腔（9）连通的一端设有用于切换除尘管束中与进气腔连通的除尘管的气流切换装置。
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